高炉炉顶煤气余压回收透平发电装置(Top Gas Pressure Recovery Turbine Unit, TRT)是目前国际上公认的有价值的二次能源回收装置。由于TRT装置在运行中不需要燃料,不改变煤气品质,不影响使用,却回收了可观能量,净化了煤气,降低了噪声,降低了冶炼成本,是典型的高效节能环保装置。但因TRT装置投入的前提条件是确保高炉炉顶压力的稳定,所以各冶金企业和研究部门在推广使用TRT装置的同时,纷纷把控制高炉炉顶压力的稳定作为重要工作去研究和开发。本文是在对首钢迁钢2#TRT控制系统改造的基础上形成的,根据生产的实际要求,对原系统的数据处理系统改用模糊专家系统进行控制；为保持系统操作的连贯性,用ABB DCS控制系统代替了原Symphony Rack系统。本文针对高炉顶压控制的稳定性要求,对顶压稳定性因素进行了分析,建立了TRT系统的结构模型并对辨识了模型参数,得到了以静叶开度和旁通阀开度为控制对象、高炉炉顶压力为控制变量的高炉炉顶压力控制模型,建立了管路系统平衡控制方程,对管路系统进行了动态瞬变分析,并计算分析了顶压的稳定性控制,为控制系统设计提供了理论基础。本文介绍了专家系统、专家系统的发展状况、专家系统的建造步骤、专家系统的优点和分类,在此基础上提出了模糊专家系统控制器设计,以改善控制效果,同时增强控制器的鲁棒性,为现场改造运用提供了理论根据,并根据影响高炉炉顶压力的参数,设计了高炉炉顶压力预测模糊专家系统。本文最后设计了TRT系统的控制系统组成,其中包括了顺序逻辑控制系统、反馈控制系统和过程监视系统。针对ABB DCS系统的特点,进行了控制系统的硬件设计,如过程控制站CPU配置、项目l／O模件的配置和硬件的参数配置等,同时进行了控制系统的软件设计,如监控软件的设计、程序控制的软件设计等。本系统改造后投入生产,控制效果明显提高,各指标达到了同行业领先水平。